Анализ эффективности алгоритмов обнаружения изменений радиолокационных изображений поверхности в многопозиционной системе космического мониторинга

Abstract

При решении многих задач космического мониторинга возникает задача определения наличия/отсутствия малых изменений на отражающей поверхности в очередном сеансе наблюдения. Примерами могут служить задачи прогноза ледовой обстановки, прогноза и обнаружения чрезвычайных ситуаций: пожары, наводнения, оползни, сели и т.п., обнаружение несанкционированных вырубок лесных участков, прогнозы урожайности сельскохозяйственных продуктов, анализ состояния морской поверхности и многие другие. Для надежного обнаружения названной ситуации рекомендуется использовать группу малых спутников, формирующих статистически независимые радиолокационные изображения (РЛИ). В работе исследован алгоритм классификации сигналов, отраженных от двух поверхностей с разными ЭПР по совокупности РЛИ аналитическим методом и методом статистического моделирования, а также одной и той же поверхности при наличии/отсутствии на ней изменений. Приведены конкретные рекомендации по выбору числа спутников при различных характеристиках отражающих поверхностей.

The problem of determination of presence / absence of small changes on the reflecting surface during the observation session often occurs solving different tasks of space monitoring. The examples of such tasks are the ice situation forecast, emergency forecast and detection (i.e., fires, floods, landslides, mudflows, etc.), detection of forest areas with unauthorized logging, forecasts of agricultural yields, analysis of the sea surface, and many others. The group of small satellites which form statistically independent radar images is recommend to be used for the reliable detection of the reviewed situations. We consider the algorithm of the reflected signals classification for two surfaces with different radar cross-section in conjunction with radar images using the analytical method and the method of statistical modeling in this paper. The algorithm is also reviewed for one and the same surface with presence/absence of its changes. We give specific recommendations on the number of satellites in accordance to different characteristics of reflecting surfaces.